一、原料药生产技术
原料药生产技术是应用化学合成或生化反应以及各种分离单元操作，实现药物工业化的工程技术，它包括化学制药技术、生物制药等。尽管目前生物制药技术发展很快，而且比重也在不断提高，但化学制药仍占制药比重的90％。化学原料药的合成分为全合成和半合成两种。全合成药物由简单的化工原料经一系列化学合成和物理处理过程制得；半合成药物是由已知具有一定基本结构的天然产物经化学结构修饰和物理处理过程制得。
1.化学制药技术
化学制药技术是研究、设计和选用最安全、最经济和最简捷的化学合成药物生产途径的一门科学，也是研究、选用适宜的中间体和确定优质、高产的合成路线、工艺原理和工业生产过程，实现制药生产过程最优化的一门科学。
化学合成药物生产的特点有：品种多，更新快，生产工艺复杂；需用原辅材料繁多，而产量一般不太大；产品质量要求严格；基本采用间歇生产方式；其原辅材料和中间体不少是易燃、易爆、有毒性的；“三废”（废渣、废气、废水）多，且成分复杂，严重危害环境。因此化学制药技术的核心就是通过实验室小试、中试放大等环节确定具有步骤少、高收率、低成本、操作简便、污染少、污染物易处理等特点的工艺路线和工艺条件。在原料药生产环节，必须制订工艺规程及岗位操作法，严格按照GMP生产管理规范进行生产。
2.生物制药技术
生物制药是指利用生物体或生物过程生产药物的技术。生物制药技术是介绍生物药物，尤其是生物工程相关药物的研制原理、生产工艺及分离纯化技术的应用学科。生物药物的有效成分在生物材料中浓度很低，杂质的含量相对较高，如胰腺中脱氧核糖核酸酶的含量为0.004％，胰岛素的含量为0.002％。生长激素抑制剂在十万只山羊的下丘脑中才含1mg。生物药物的分子量较大，如酶类药物的分子量介于1万～50万之间，抗体蛋白的分子量为5万～95万。多糖类药物的分子量小的上千，大的可上百万。这类生物药物功能的发挥需要保持其特定的生理活性结构，因为它们对酸碱、重金属、热等理化因素的变化较敏感。因此，生产中必须全面严格控制，包括原料选择和预处理、生产工艺、制剂成型、保藏、运输及使用各个环节。
现代生物制药是医学、生物化学、分子生物学、细胞生物学、有机化学和重组DNA技术、单克隆抗体技术等综合而形成的。近代随着对疾病机理的理解，发明了抗生素。抗生素的工业化生产是现代化生物制药工业化的开端。特别是进入20世纪50年代，DNA双螺旋结构的发现及随之而来的分子生物学的诞生，重组DNA技术的应用，不仅改造了生物制药旧领域，而且还开创了许多新领域，给生物制药带来了变革性的影响。生物制药的研究内容按生物工程学科范围分为以下4类。
（1）发酵工程制药 发酵工程制药是指利用微生物代谢过程生产药物的技术，主要研究微生物菌种筛选和改良，发酵工艺的研究，产品后处理即分离纯化等问题。此类药物有抗生素、维生素、氨基酸、核酸有关物质、有机酸、辅酶、酶抑制剂、激素、免疫调节物质以及其他生理活性物质。
（2）基因工程制药 基因工程制药是指利用重组DNA技术生产蛋白质或多肽类药物。这些药物常是一些人体活性因子，如干扰素、胰岛素、白细胞介素等。主要研究相应基因的鉴定、克隆、基因载体的构建与导入、目的产物的表达及分离纯化等问题，现在正在兴起的基因治疗是这一技术的新领域。
（3）细胞工程制药 细胞工程制药是利用动、植物细胞培养生产药物的技术，利用动物细胞培养可以生产人类生理活性因子、免疫单克隆抗体等产品；利用植物细胞培养可以大量生产经济价值较大的植物有效成分，也可以生产人类生理活性因子、疫苗等重组DNA产品。
（4）酶工程制药 酶工程制药是将酶或活细胞固定化后用于药品生产的技术，它除了能全程合成药物分子外，还能用于药物转化，如我国成功地利用微生物两步转化法生产维生素C。它主要研究酶的来源、酶（或细胞）固定化、酶反应器及相应操作条件等。酶工程生产药物具有生产工艺结构紧凑，目的产物产量高，产物回收容易，可重复生产等优点。酶工程作为发酵工程的替代技术，具有应用广阔的前景。
3.制药分离技术
就原料药生产的成本而言，分离纯化处理步骤多、要求严格，其费用占产品生产总成本的比例一般在50％～70％。化学合成药的分离纯化成本一般是合成反应成本费用的1～2倍，抗生素分离纯化的成本费用为发酵部分的3～4倍，特别是基因工程药物，其分离纯化费用可占总成本的80％～90％。因此，研究和开发分离纯化技术，对提高药品质量和降低生产成本具有举足轻重的作用。
原料药生产中的化学反应过程与化工生产基本上没有差别，但就分离纯化而言，原料药与化工生产的差别却非常明显。因此，制药分离技术在制药技术中具有特殊的地位。
与普通有机化工生产过程中的分离纯化相比，制药分离纯化具有三方面的特殊性。第一，制药合成产物或中草药粗产品中的药物成分含量很低，例如抗生素质量百分含量为1％～3％、酶为0.1％～0.5％、胰岛素不超过0.01％、维生素B12为0.002％～0.003％，而杂质的含量却很高，并且杂质往往与目的产物有相似的结构；第二，药物成分的稳定性通常较差，特别是生物活性物质对温度、酸碱度都十分敏感，遇热或某些化学试剂会失活或分解，使分离纯化方法的选择受到很大限制，例如蒸馏、升华等加热方法应用较少；第三，原料药的产品质量要求高，特别是针对产品所含杂质的种类及其含量要求比有机化工产品严格得多。
由于制药分离技术必须适应原料药生产中原料含量低、药物稳定性差和产品质量要求高的特点，因此，药物分离纯化技术往往需要对化工分离技术加以改进和发展，然后应用于制药生产。化学合成制药的分离技术与精细化工分离技术基本相同，生物制药和中草药的药物成分稳定性较差，其分离纯化技术相对特殊一些。表1-1总结了制药技术中常用的分离技术。
表1-1 制药技术中常用的分离技术
